테슬라가 자사의 차를 수리하는 대가로 발견된 결함들을 차주가 발설하지 않도록 하는 비밀유지 계약을 의무화해 논란이 되었다. 테슬라 측은 미국의 압박에 이를 인정하고 해당 조항을 수정했다.
2016년 11월 3일 테슬라 차량이 나무를 들이받고 배터리가 폭발해 두 명이 사망하는 사고가 발생했다. 차량이 전소 됐기 때문에 오토파일럿 기능이 가동 중이었는지는 확인하기 어렵지만 테슬라 측은 사고가 발생한 환경에서 오토파일럿 기능은 시속 35마일 이하의 속도에서만 작동한다는 점과 차량의 파손 상태와 목격자의 증언을 고려하면 사고 당시 차량이 고속으로 주행 중이었던 것으로 추정되는 점을 들어 오토파일럿 기능이 사고의 원인은 아닐 것이라고 잠정적인 입장을 내놓았다. 하지만 자율주행의 안전성과는 별개로 리튬이온 배터리가 폭발하면서 강력한 화재가 발생해 구조요원들의 접근을 차단했기 때문에 전기차 자체의 안전성에 의혹을 표하는 시선도 있다. 이전에도 사고로 테슬라 차량의 배터리가 파열돼 발화하는 사건은 몇 차례 있었지만 모두 불길이 번지는 속도가 늦어 탑승자는 무사히 대피했기 때문에 오히려 전기차가 화재에 더 안전하다는 근거로 사용되어 왔던 것과 대비되는 사건이다.
2018년 5월에는 모델 S가 충돌 사고로 불이 났는데 너무 빨리 발화되는 바람에 운전자와 동승자 2명이 탈출도 못하고 사망했다. 동년 동월 20일에는 모델 S가 미국 캘리포니아주 산라몬 인근에서 연못으로 추락해 운전자 한 명이 사망하는 사고가 있었지만 아직 사고 원인은 명확하게 파악되지 않았다.
2019년 4월 21일 중국의 어느 지하주차장에서 테슬라 전기차가 자체 발화로 순식간에 폭발해 전소되었고 인근에 주차 돼 있던 차량 여러 대도 불타는 일이 발생했다. 약 2달이 지나 원인이 밝혀졌는데 부분변경 이전 모델에서 앞쪽 베터리 모듈의 오류 검증 기능이 없어 생긴 문제라고 한다. 이 문제는 업데이트로 해결되었다고 한다.
2018년까지 테슬라는 화재 보고서를 공개하였는데 그 내용에 따르면 타 자동차에 비해서 테슬라 자동차의 화재 사건은 1/8에 불과하다고 한다. 이후 화재가 많이 발생되지 않으면서 더 이상 화재 안전 보고서는 내놓지 않고 있다.
테슬라 자동차의 화재는 주로 부분변경 이전 모델 S에서 발생되고 있으며 이런 문제로 테슬라는 소프트웨어 업데이트를 통하여 자동차의 전력 관리 문제를 더 안전하게 수정하였다. 그러나 그러는 와중에 이런 년식이 좀 된 자동차의 항속거리나 출력이 낮게 나오면서 해당 차주들의 불만을 일으키기도 하였다.
